Como especificar e tolerar um ponto “afiado”?

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Eu preciso ter uma sonda elétrica usinada; mas não tenho certeza de como especificar meus requisitos. Eu sou um engenheiro elétrico com conhecimentos mecânicos apenas moderados.

A sonda será usinada a partir de um material redondo de aço inoxidável com diâmetro de 0,125 ". Os últimos 0,25" de polegada antes do ponto pesam para um diâmetro menor - talvez 0,031 "- 0,062".

Minha pergunta é em como especificar a ponta da sonda. Eu quero que ele seja afiado o suficiente para cavar um pouco no circuito em teste, mas não tão afiado que o ponto seja frágil. Além disso, não quero especificar tolerâncias excessivamente rígidas e aumentar o custo. Estou assumindo que uma máquina tipo parafuso suíço será usada.

O que é "nitidez"? É o ângulo que leva ao ponto ou é o diâmetro no final?

Minha primeira tentativa seria algo como: "um cone com os lados do ângulo de 60 graus". Mas isso parece implicar um ponto infinitamente pequeno.

Devo especificar uma extremidade plana de um determinado diâmetro? (ou seja, um tronco cônico em vez de um cone?)

PaulB
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Você especifica um raio de arredondamento máximo para o canto.
ja72
Como o raio em um canto se aplica a um ponto? Que canto?
PaulB

Respostas:

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A nitidez efetiva depende do ângulo do cone e da geometria da borda / ponto. Neste caso, parece que você não está buscando uma penetração muito profunda na superfície, portanto, a ponta do próprio ponto provavelmente será o fator chave.

Você também precisa considerar as maneiras que um ponto afiado usa. Em geral, isso pode ser que o material do ponto esteja desgastado, lascado ou que o ponto fique dobrado. Esta é uma combinação das propriedades mecânicas do aço e da geometria do ponto. As ferramentas mais afiadas são tratadas termicamente e a têmpera precisa é uma variável crucial em conjunto com a geometria na determinação do desempenho, pois criar uma aproximação aproximada de um ponto ou borda geometricamente "ideal" depende do controle de uma combinação de desgaste abrasivo e deformação plástica que não é bem atendidos pela tolerância convencional.

Na prática, especificar o processo de fabricação é provavelmente mais significativo do que as tolerâncias geométricas no contexto de nitidez. As bordas normalmente afiadas são acabadas por esmerilhamento e / ou lapidação abrasivos e pode ser o caso de um processo de acabamento manual fazer mais sentido.

Em termos de escala e geometria geral de que você fala, há um paralelo óbvio com a afiação dos eletrodos de tungstênio usados ​​na soldagem TIG e pode até valer a pena considerá-los como uma fonte facilmente disponível de haste de diâmetro pequeno e duro, aço de alta velocidade e carboneto de tungstênio também são possíveis concorrentes.

Provavelmente também valeria a pena considerar ter a parte de maior diâmetro como um suporte separado com uma pinça ou similar para segurar uma ponta de sonda substituível. Esse arranjo certamente seria mais fácil de fabricar do que girar um gargalo de pequeno diâmetro em aço inoxidável.

Por exemplo, você pode especificar que o ponto seja afiado para dizer 60 graus e concluído em uma roda abrasiva de 1.200 grit. Também tenha em mente que se você apenas especificar que quer a ponta afiada, então afiar as coisas é algo que qualquer maquinista deve entender imediatamente.

Também pode ser que você possa encontrar uma fonte de pontos de prateleira, pois há algumas aplicações onde elas são usadas, lembrando imediatamente os lembretes de ponta de metal duro.

Também, como conselho geral, se você está projetando algo com base em sua perícia e experiência específicas, vale sempre a pena conversar com quem quer que seja que vai fazê-lo e dizer a eles o que você realmente quer que a peça atinja.

Chris Johns
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Obrigado. A informação sobre o endurecimento é útil. Você pode estar super estimando o quão afiada eu preciso do ponto. Eu receio que as etapas manuais extras que você sugere sejam de custo proibitivo. Parafusos de madeira comuns são muito afiados o suficiente para meus propósitos - e eu duvido que eles precisem de algum processamento especial. Quanto a algo off-shelf, seria difícil encontrar qualquer coisa com exatamente o diâmetro e o comprimento aproximado que eu preciso - eu já passei cerca de 20 horas na internet olhando :)
PaulB
Não é apenas sobre a nitidez máxima, mas a durabilidade do ponto, por exemplo, parafusos de madeira, muitas vezes têm uma ligeira rebarba na ponta, o que os torna inicialmente muito afiados, mas rapidamente se rompe. Eu também diria que a afiação manual pode não ser necessariamente mais cara, por exemplo, se eu afiar um estilete em uma roda abrasiva leva talvez 10 segundos, fazer isso em um torno mecânico seria uma tarefa importante. Quanto à localização de peças, um tungstênio TIG funcionaria para sua aplicação? O menor tamanho padrão é 0,04 "
Chris Johns
Dei uma olhada rápida nos eletrodos TIG - eles vêm em diâmetro de 0,125 (7 "é muito longo; mas eles poderiam ser cortados, eu acho.) Eles vêm em outros materiais além de tungstênio? Eles parecem caros; eu realmente preciso do custo sob "$ 1", de preferência abaixo de "$ 0.50".
PaulB
Eu sugeriria que, para reduzir os custos, você definisse um comprimento curto do material da ponta em um suporte, um pouco como o lápis da embreagem ou pino, pois é muito mais fácil perfurar um furo axial em uma haste do que usinar um ponto colado. barra sólida. Os eletrodos TIG são de tungstênio, mas a haste de perfuração HSS tem propriedades mecânicas semelhantes, mas é menos resistente à corrosão.
Chris Johns
Não tenho certeza se entendi a solução que você está propondo. A peça de menor diâmetro seria pressionada em uma peça de 0,125 "?
PaulB
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Comentários:

  • Não especifique métodos de fabricação; O método usado é melhor decidido pela loja, dependendo de quais ferramentas eles têm e o que querem fazer com o trabalho; o número de peças encomendadas terá um grande efeito em sua abordagem. Em geral, você nunca deve tentar dizer a uma oficina como fazer o trabalho deles, porque eles sabem MUITO mais do que você sobre o que é prático e eficiente.

  • Nesse caso, as dimensões não são críticas, portanto, não as especifique. A extremidade cônica da sonda é provavelmente fina 0,25 ± 0,05 "

  • Para o ponto, dê a eles uma amostra do material que precisa penetrar: "Suficientemente afiado para penetrar o material da amostra anexado." Eles vão descobrir o que precisa ser feito com base nisso.

Para este tipo de trabalho, eu esperaria que uma máquina de estampagem fosse usada, supondo que as peças estivessem sendo feitas em quantidade. É claro que, se você for a uma loja que não possui uma máquina de prensagem, eles usarão outra abordagem, ou comprarão uma máquina de prensagem se o pedido for grande o suficiente. Há também um tipo especial de máquina chamada "máquina apontadora", que seria outra possibilidade.

Wallace Park
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Minhas quantidades não são enormes - cerca de 1000 para começar. O empacotamento exigiria uma ferramenta personalizada?
PaulB